Встраиваемые системы машинного зрения: подробное руководство | Синозен

Встраиваемые системы машинного зрения — это интеграция возможностей компьютерного зрения во встраиваемые устройства и системы. В этой статье мы познакомимся с основными понятиями встраиваемых систем машинного зрения, а затем углубимся в их различные преимущества и области применения.

Что такое встраиваемые системы машинного зрения?

Встроенное зрение относится к машине, которая понимает свое окружение с помощью визуальных методов, и просто относится к использованию методов компьютерного зрения во встроенных системах, которые включают в себя две технологии: встроенные системы и компьютерное зрение (иногда называемое машинным зрением). Другими словами, «встроенное зрение» относится к встроенной системе, которая извлекает смысл из визуального ввода. Встраиваемыми системами может быть любая микропроцессорная система, которая выполняет определенную задачу и доступна везде.

Самое большое различие между встраиваемым зрением и тем, что часто называют системой машинного зрения, заключается в том, что встраиваемые системы машинного зрения — это устройства «все в одном», то есть встраиваемые системы машинного зрения — это совокупность встраиваемых систем и технологий машинного зрения.

Разница между встраиваемым и традиционным машинным зрением

Традиционная система машинного зрения состоит из трех частей: системы камеры, системы обработки изображений и системы отображения вывода. Камера подключается к ПК через сетевой порт или USB-интерфейс; Камера собирает информацию об изображении и передает ее на компьютер для обработки распознавания изображений.

А встроенная аппаратная часть системы машинного зрения включает в себяМодуль камерыи плата обработки, объединяющая функции захвата и обработки изображений в одном устройстве. Устройство поддерживает периферийные вычисления, получение и обработку данных, принятие решений и последующую отправку данных на другие устройства, а также локальную или облачную обработку и анализ. Компактная конструкция может быть легко встроена в промышленные и мобильные устройства с низким энергопотреблением, сниженными требованиями к широкополосному доступу и меньшей задержкой.

Архитектуры встраиваемых систем машинного зрения разнообразны и включают в себя широкий спектр специализированных и стандартных компонентов.

Типичными компонентами встраиваемых систем машинного зрения являются:

• Встраиваемый процессор- Выполняет алгоритмы и управляет устройством
• Модуль камеры- Захват изображений/видео с места происшествия
• Линза- Регулировка угла обзора в соответствии с потребностями приложения
• Память- Хранит изображения, программный код и данные
• Интерфейсы- Подключение камеры, памяти и устройств ввода-вывода

ТемПреимущества изВстраиваемые системы машинного зрения

Встраиваемые системы машинного зрения отличаются небольшими размерами, возможностью работы в режиме реального времени и возможностью развертывания на периферии. Это позволяет встраивать в устройство функции интеллектуального зрения без необходимости использования внешнего обрабатывающего оборудования.

Встраиваемая система машинного зрения проста в использовании, обслуживании, установке и т. д. Он может быстро создать надежную и эффективную систему машинного зрения, тем самым значительно ускоряя скорость разработки прикладной системы.

По сравнению с традиционными системами машинного зрения встраиваемые системы машинного зрения дешевле. Даже высококлассные встраиваемые системы машинного зрения стоят дешевле, чем системы машинного зрения. Основная причина этого заключается в том, что встраиваемые системы машинного зрения предъявляют низкие требования к аппаратному обеспечению, что делает их экономичным выбором для многих приложений, даже при высоких затратах на интеграцию.

В дополнение к этому, встраиваемые системы машинного зрения характеризуются простотой использования, простотой обслуживания, простотой установки, низким энергопотреблением и обтекаемой конструкцией. Возможность быстро построить надежную и эффективную систему машинного зрения, которая значительно ускоряет разработку приложений, идеально подходит для ограниченных пространств и интеграции с существующими системами. Но реальное преимущество встраиваемых систем машинного зрения заключается в том, что их компоненты не оказывают негативного влияния на существующие системы.

Встраиваемые системы машинного зрения могут делать то, что не могут традиционные системы машинного зрения. Встраиваемые системы машинного зрения могут захватывать и обрабатывать изображения, что позволяет механическим системам реагировать на окружающий мир и повышать свою автономность. Встраиваемые системы машинного зрения могут реагировать на изображения и распознавать их с помощью глубокого обучения, что позволяет механическим системам принимать решения на основе окружающей среды.

Задачиembedded vision столкнется с

Встраиваемые системы машинного зрения сталкиваются с рядом проблем, которые в основном связаны с технической реализацией, ограничениями ресурсов и характеристиками предметной области. Ниже приведены некоторые из основных проблем:

1. Скорость обработки:Встраиваемые системы машинного зрения должны обрабатывать большой объем визуальных данных в режиме реального времени, что требует поддержки высокоскоростных процессоров и эффективных алгоритмов для обеспечения производительности и точности в режиме реального времени.

2. Проблема энергопотребления:Поскольку встраиваемые системы машинного зрения потребляют много вычислительной и вычислительной мощности, это является серьезной проблемой для небольших устройств (например, смартфонов, дронов и т. д.), которые работают от аккумулятора. Как снизить энергопотребление при одновременном обеспечении производительности — ключевой вопрос, который необходимо решить при разработке встраиваемых технологий машинного зрения.

3. Ограничения по памяти и хранилищу:Встраиваемые системы машинного зрения должны обрабатывать большие объемы данных машинного зрения, для чего требуется большой объем памяти и места для хранения. Однако во многих встраиваемых устройствах объем памяти и ресурсов хранилища ограничен, что ограничивает область применения и производительность встраиваемых систем машинного зрения.

4. Ограниченные встроенные ресурсы:В дополнение к упомянутым выше ограничениям памяти и хранилища, встраиваемые системы также имеют ограниченные ресурсы, такие как арифметическая мощность и пропускная способность. Как добиться эффективной обработки визуальных данных при ограниченных ресурсах — это проблема, с которой приходится сталкиваться встраиваемым технологиям машинного зрения.

5. Оптимизация алгоритмов и моделей:Встраиваемые системы машинного зрения требуют сложных алгоритмов и моделей компьютерного зрения. Эти алгоритмы и модели должны быть оптимизированы с учетом характеристик встраиваемых систем, чтобы уменьшить объем вычислений, снизить энергопотребление и адаптироваться к потребностям обработки данных в режиме реального времени.

6. Безопасность и конфиденциальность:Поскольку встраиваемые технологии машинного зрения все шире и шире используются в различных областях, обеспечение безопасности и конфиденциальности данных становится важной задачей. Необходимо разработать эффективные механизмы шифрования и защиты конфиденциальности, чтобы предотвратить утечку данных и неправомерное использование.

Области применения встраиваемых систем машинного зрения

Встроенная система машинного зрения может обеспечивать распознавание изображений, обнаружение изображений, отслеживание изображений, визуальное позиционирование, измерение объектов, сортировку объектов и другие приложения. Он широко используется в промышленном производстве, производстве электронных полупроводников, логистике, робототехнике, автомобильном автопилоте, дронах, бытовой электронике, мониторинге безопасности, медицинской диагностике и других областях.

Заключение

Вместе с развитием Индустрии 4.0 будет расти спрос на системы машинного зрения на промышленном рынке, и все больше отраслей промышленности внедряют встраиваемые решения машинного зрения. Преимущества встраиваемых систем машинного зрения по сравнению с традиционными системами машинного зрения более очевидны; Они, как правило, дешевле, потребляют меньше энергии и имеют более обтекаемый дизайн. В большинстве случаев встраиваемые технологии машинного зрения могут удовлетворить требования приложений, которые не могут удовлетворить системы машинного зрения.